如何讓低頻ISM RF發(fā)送器實(shí)現(xiàn)高頻應(yīng)用

　　低頻（300MHz至450MHz） ISM RF發(fā)送器已廣泛用于歐洲434MHz市場(chǎng)，這也是美國260MHz至470MHz頻段的重要頻點(diǎn)。本文介紹了如何使用現(xiàn)有的低頻段RF IC構(gòu)建868MHz發(fā)送器，以支持歐洲868MHz至870MHz免授權(quán)頻段應(yīng)用。本文重點(diǎn)討論了一系列測(cè)試，分析采用一個(gè)或多個(gè)設(shè)計(jì)用于300MHz至450MHz ISM頻段的RF發(fā)送器在868MHz頻率下所能提供的發(fā)射功率。

　　對(duì)于大多數(shù)低頻ISM發(fā)射器，其開關(guān)功率放大器（PA）產(chǎn)生的二次諧波僅比基波頻率低3dB。如果允許犧牲部分效率和功率性能，是否可以采用設(shè)計(jì)用于434MHz的IC來構(gòu)建868MHz ASK發(fā)送器呢？由于相位噪聲密度僅僅滿足歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（ETSI） 對(duì)于歐洲434MHz免授權(quán)波段的帶外輻射標(biāo)準(zhǔn)要求，該相位噪聲密度無法滿足868MHz頻段更為嚴(yán)格的要求。但這并不意味著設(shè)計(jì)868MHz ASK發(fā)送器沒有任何價(jià)值。一些用戶可能只需要很低的發(fā)射功率，或者只需對(duì)低頻段IC的振蕩器進(jìn)行一些修改，并不需要進(jìn)行全新的設(shè)計(jì)。

　　大多數(shù)低頻ISM RF發(fā)送器中，開關(guān)功率放大器會(huì)產(chǎn)生占空比為0.25的周期脈沖，該脈沖序列的周期即為載波周期。理論上，脈沖序列的頻譜是一組位于載頻整數(shù)倍頻點(diǎn)、以均勻間隔排列的譜線。每條譜線的幅度由函數(shù)sinc （sinx/x）加權(quán)，其中在4倍載頻的整數(shù)倍頻點(diǎn)處，幅度為零。圖1給出了434MHz載波頻譜的前六次諧波。868MHz分量（二次諧波）僅比基頻434MHz低 3dB。事實(shí)上，電路中的開關(guān)放大器只是驅(qū)動(dòng)一個(gè)調(diào)諧電路，而電路特性主要取決于對(duì)基頻諧波的抑制能力。如果調(diào)諧電路具有相對(duì)較寬的頻帶，那么它在868MHz處的輻射功率與基頻功率的差值就會(huì)小于3dB。

　　將MAX7044EVKIT的諧波濾波器去掉，同時(shí)將偏置電感更改為62nH （這個(gè)值與2pF至2.5pF的寄生電容產(chǎn)生諧振），可以在此評(píng)估板上驗(yàn)證3dB的差異。由L-C組成的諧振電路具有較寬的頻帶。因此，當(dāng)功率放大器輸出直接連接到50Ω負(fù)載時(shí)，不會(huì)大幅衰減868MHz處的諧波。圖2所示為頻譜分析儀在434MHz和868MHz頻點(diǎn)的顯示結(jié)果。868MHz分量比434MHz分量低3.5dB，這說明諧振電路衰減了0.5dB。